固结、帷幕、回填、接触灌浆

知识点：接触灌浆

固结灌浆概述

为改善节理裂隙发育或有破碎带的岩石的物理力学性能而进行的灌浆工程。
其主要作用是：
①提高岩体的整体性与均质性;
②提高岩体的抗压强度与弹性模量;
③减少岩体的变形与不均匀沉陷。
对混凝土重力坝，多进行坝基全面积固结灌浆；对混凝土拱坝或重力拱坝，还要对受力较大的坝肩拱座岩体进行固结灌浆；对水工隧洞，常在衬砌后进行岩体固结灌浆。在破碎的岩层中开挖隧洞时,为避免岩体坍塌或集中渗漏,可在开挖前进行一定范围内的斜孔或水平孔超前固结灌浆。在土石坝防渗体底部设置混凝土垫层时，也常对垫层下部岩体进行固结灌浆。为保证灌浆质量，需在岩基表面浇筑混凝土盖板或有一定厚度的混凝土后才进行固结灌浆。
岩石地质条件复杂时，一般先进行现场固结灌浆试验，确定技术参数（孔距、排距、孔深、布孔形式、灌浆次序、压力等）。浅层固结灌浆孔多用风钻钻孔；深层孔多用潜孔钻或岩心钻钻孔。平面布孔形式有梅花形、方格形和六角形。排距和最终孔距一般为3～6m,按逐渐加密方法钻灌。灌浆材料以水泥浆液为主，在岩石节理、裂隙发育地段,吃浆量很大时,常改灌水泥砂浆。灌浆时先从稀浆开始，逐渐变浓，直至达到结束标准。灌浆全部结束后，对固结效果的检查方法有：①钻检查孔进行压水试验和岩心检查；②测定弹性波速与弹性模量；③必要时开挖平洞或竖井直观检查。


接触灌浆概述



接触灌浆(eontaetgrouting)在岩石上或钢板结构物四周浇筑混凝土时，混凝土干缩后，对混凝土与岩石或钢板之间形成缝隙的灌策。
接触灌浆的主要作用是：填充缝隙，增加锚着力和加强接触面间的密实性，防止漏水。在岩石地基上建造混凝土坝，当混凝土体积收缩后，两者之间会产生缝隙，对于这类缝隙需要进行接触灌浆.在岩石比较平缓部位，接触灌浆常与岩石中的帷幕灌策结合进行，将坝体混凝土与岩石的接触部位，作为一个灌浆段，段长不超过Zm，单独进行灌浆。在坝肩岩石边坡陡于45。的部位，接触灌浆的设计和灌浆方法与接缝灌浆类似，采用预埋灌浆盒或其他方法，也有的采用浇筑混凝土后再钻孔的方法，主要是需在接触部位形成出浆点或出浆线，也设!有进浆管、回浆管、排气管。待混凝土达到设计规定的温度后，即进行灌浆。在钢管或钢板结构物周围浇筑混凝土，当混凝土体积收缩后，两者间同样地会产生缝隙，对此缝隙也要进行灌浆。
其施工程序为:
1、在钢板上锤击检查，画出脱空区。
2、视脱空区面积的大小，确定孔数，布置孔位。每个脱空区至少布
置两个孔，其中一个为灌浆孔，靠近脱空区的底部，另一个为排气孔，位于脱空区的顶部。
3、钻孔。
4、灌浆。灌浆施工自下端开始，逐渐向上。为了防止浆液沉积析水，致使浆体凝固后仍留有空隙，故采用浓的水泥浆灌注。

回填灌浆概述

在混凝土衬砌的背面或回填混凝土周边,对混凝土浇筑未能浇实留有空隙的部位的灌浆。灌浆可使一、二次混凝土体结合为整体,还可加固土体、回填空隙,共同抵御外力,防止渗漏,因此称为回填灌浆。回填灌浆的目的是对隧洞混凝土衬砌或支洞堵头顶部缝隙作灌浆填充。回填灌浆在衬砌混凝土达到设计强度的70%后，尽早进行。
1、回填灌浆在衬砌混凝土达到设计强度的70%后，尽早进行。
2、回填灌浆，采用风钻在台架钻孔。在双层钢筋衬砌段、钢板衬砌段及施工支洞封堵段应预埋灌浆管。回填灌浆孔（管）位置与设计孔位偏差不大于20厘米，其钻孔深入围岩10厘米。
3、回填灌浆一般分二序进行。一序孔灌注水灰比为0.6:1（或0.5:1）的水泥浆；二序孔为灌注1:1和0.6:1（或0.5:1）两个比级的水泥浆，空隙大的部位灌注水泥砂浆，掺砂量不宜大于水泥重量的2倍。
4、当采用模板台车，泵送混凝土后一般回填灌浆量大，拟采用TBW-SO/15注浆泵，最大压力1.5Mpa，排量50L/min，电机功率2.2KW，（或采用HB8-3型灌浆机，最大工作压力1.47Mpa，排量3m3/h排出管径38mm，电机功率2.8KW）。采用与之匹配的立式搅拌机，转速40～80转/min。立式搅拌机结构简单，放浆速度快，使用方便。
5、在设计规定压力下（设计无规定注浆压力一般采用0.3Mpa）。当注浆孔停止吸浆时，回填灌浆即可结束。
6、隧洞顶部倒孔灌浆结束后，先关闭孔口闸阀后再停机，孔内无反浆即可拆除孔口闸阀。
7、灌浆结束后，排除孔内积水污物后封孔并抹平。
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采用高压灌注法进行止水堵漏，是发达国家堵漏剂使用的新型工艺。高压灌浆堵漏剂是一种底黏度，单组分合成高分子聚氨酯材料，形态为浆体，它有遇水产生交联反应，发泡生成多元网状封闭弹性体的特征。
当它被高压注入到混凝土裂缝结构延展直至将所有缝隙（包括肉眼难以觉察的）填满，
遇水后（注水）伴随交联反应，释放大量二氧化碳气体，产生二次渗压，高压推力与二次渗压将弹性体压入并充满所有缝隙，达到止漏目的，可以说堵漏材料性能中最好的一种。

帷幕灌浆是大坝基础处理的主要方式之一。在大坝浇到一定高程后，通过设在坝体内的廊道展开帷幕灌浆施工。由于施工部位“深藏”在大坝“体内”，外人看不到施工场面；又由于工程形象“深藏”在大坝基岩深处，更是肉眼无从观测，帷幕灌浆工程被称为“看不见的战线”
在帷幕灌浆时，先导孔就是在不同的设计位置先定几个设计孔位，钻孔结束后暂不进行灌浆，先进行压水试验，确定地层的透水系数（即Lu值）是否与前期设计情况相接近，试验完成后再进行灌浆，先导孔一般都是作为后期的生产孔。
按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件复杂且水头较高时,多采用3排以上的多排孔帷幕。按灌浆孔底部是否深入相对不透水岩层划分：深入的称封闭式帷幕；不深入的称悬挂式帷幕。  设计设计设计设计   工作内容主要有：①查清工程地质与水文地质情况；②进行现场灌浆试验，以确定灌浆方法、压力、孔距、排距、材料、质量标准与检查方法，并论证灌浆效果；③确定帷幕轴线位置、帷幕深度、厚度（排数）及平面上的长度；④为以后对帷幕的检查或补强加固创造条件。帷幕灌浆使用的胶凝材料主要是水泥，特殊情况时使用高分子化学溶液，对砂砾石地基多用水泥粘土浆液。  施工施工施工施工   混凝土坝岩基帷幕灌浆都在两岸坝肩平洞和坝体内廊道中进行。土石坝岩基帷幕灌浆，有的先在岩基顶面进行，然后填筑坝体；有的在坝体内或坝基内的廊道中进行，其优点是与坝体填筑互不干扰，竣工后可监测帷幕运行情况，并可对帷幕补灌。帷幕灌浆的钻孔灌浆按设计排定的顺序，逐渐加密。两排孔或多排孔帷幕，大都先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排。同一排孔多按 3个次序钻灌。灌浆方法均采用全孔分段灌浆法。    灌浆压力是指装在孔口处压力表指示的压力值。岩石帷幕灌浆压力，表层不宜小于1～1.5倍水头，底部宜为2～3倍水头。砂砾石层帷幕灌浆压力尽可能大些，以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。一般情况，灌浆孔下部比上部的压力大，后序孔比前序孔压力大,中排孔比边排孔压力大,以保证幕体灌注密实。灌浆开始后，一般采用一次升压法，即将压力尽快升到设计压力值。当地基透水性较大，灌入浆量很多时，为限制浆液扩散范围，可采用由低到高的分级升压法。    在幕体中钻设检查孔进行压水试验是检查帷幕灌浆质量的主要手段，质量不合格的孔段要进行补灌，直至达到设计的防渗标准。
4者的运用条件
接缝灌浆：封堵堵头较长时，采用分段浇筑混凝土，后期对段与段之间的混凝土接缝面进行接缝灌浆，例如坝体纵缝之间的灌浆。
回填灌浆：在混凝土衬砌的背面或回填混凝土周边，对混凝土浇筑未能浇实留有空隙的部位的灌浆，隧洞顶回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。
帷幕灌浆：用于在坝基和地下厂房的上游面建立防渗帷幕。
固结灌浆：为改善节理裂隙发育或有破碎带的岩石的物理力学性能而进行的灌浆工程。其主要作用是：①提高岩石的整体性与均质性;②提高岩石的抗压强度与弹性模量;③减少岩石的变形与不均匀沉陷。

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